[发明专利]一种防冻盾构渣土膏浆及其制备方法

说明书

本发明公开了一种防冻盾构渣土膏浆，所述防冻盾构渣土膏浆由渣土膏浆防冻液和盾构渣土制成，其中：所述渣土膏浆防冻液由清水、氯化钠、氯化钾、氢氧化钠、抗冻蛋白和抗冻添加剂制成；所述氯化钠的添加量为清水质量的6~10%；所述氯化钾的添加量为清水质量的1~3%；所述氢氧化钠的添加量为清水质量的0.1~0.5%；所述抗冻蛋白的添加量为清水质量的0.1~0.2%；所述抗冻添加剂的添加量为清水质量的2~6%；所述渣土膏浆防冻液的添加量为盾构渣土质量的20~30%。本发明在少量添加抗冻蛋白的同时，复合添加氯化钠等添加剂，有效降低了渣土膏浆的冰点，使其在低温环境下仍具有较好的流动性，保证盾构施工的正常开展。

技术领域

本发明属于盾构施工领域，涉及一种防冻盾构渣土膏浆及其制备方法。

背景技术

随着我国在地下工程领域不断扩展，城市地铁迎来了建设的高峰期，地铁施工中盾构法是应用较为广泛的方式，不论是土压平衡盾构，还是泥水盾构，施工过程均会产生大量渣土。但是，在高寒地区的冬季施工中存在温度过低使得渣土被冻结的现象，从而影响渣土的传输与盾构进一步展开。因此，如何降低渣土冰点，在低温下保持流动性，成为一件亟待解决的问题。目前，防冻剂主要有氯盐、甲酸酯和有机醇三大类，其中氯盐为主要防冻剂，价格低廉，使用方便，防冻效果好。在渣土膏浆中加入氯盐可以使体系在低温下保持较好的流变特性，但当氯盐浓度过高时，会使小颗粒粘土凝聚成大颗粒，降低流动性。为了更好地进行盾构施工，增加低温下渣土膏浆流动性，需要选择合适的化学添加剂，使氯盐对泥浆体系的不利影响降低，改善泥浆性能。

发明内容

为了解决现有渣土膏浆低温下易冻结、阻碍盾构施工的问题，本发明提供了一种防冻盾构渣土膏浆及其制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种防冻盾构渣土膏浆，由渣土膏浆防冻液和盾构渣土制成，其中：

所述渣土膏浆防冻液由清水、氯化钠、氯化钾、氢氧化钠、抗冻蛋白和抗冻添加剂制成；

所述氯化钠的添加量为清水质量的6~10%；

所述氯化钾的添加量为清水质量的1~3%；

所述氢氧化钠的添加量为清水质量的0.1~0.5%；

所述抗冻蛋白的添加量为清水质量的0.1~0.2%；

所述抗冻添加剂的添加量为清水质量的2~6%；

所述渣土膏浆防冻液的添加量为盾构渣土质量的20~30%。

一种上述防冻盾构渣土膏浆的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：称取一定量清水，在清水中掺入氯化钠、氯化钾与氢氧化钠，充分搅拌使其完全溶解；

步骤2：边搅拌边加入的抗冻蛋白与抗冻添加剂，搅拌均匀后即制得渣土膏浆防冻液；

步骤3：在盾构渣土中添加渣土膏浆防冻液，搅拌均匀即为防冻盾构渣土膏浆。

本发明中，所述氯化钠为国药集团化学试剂有限公司生产的分析纯氯化钠试剂。氯化钠可以减少分子间的相互作用，降低水的活性，由此可以减低水溶液的冰点。浆液冰点会随着氯化钠含量提高而降低，但当氯盐浓度过高时，会使小颗粒粘土凝聚成大颗粒，降低流动性。因此，氯化钠添加量需适当控制。

本发明中，所述氯化钾为国药集团化学试剂有限公司生产的分析纯氯化钾试剂。

本发明中，所述氢氧化钠为国药集团化学试剂有限公司生产的分析纯氢氧化钠试剂。适量的氢氧化钠可以调节渣土膏浆的pH值处在6~8之间。